【課題】イオン源、システム及び方法を開示する。
【解決手段】気体を気体電界イオン源の導電性先端の末端棚の二つ以上の原子と相互作用させることによって、イオンビームを発生させることと、（ここで、前記末端棚は３〜２０個の原子を含み）、前記イオンビームを活性化ガスと相互作用させて、試料の表面にて化学反応を促進させることと、前記試料に達する前記イオンビーム中のイオンの７０％以上を前記期待と前記先端棚の一つの原子だけとの相互作用によって発生させるように、該イオンビーム中のイオンをブロックすることと、を含む方法。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を気体電界イオン源と相互作用させることによって、イオンビームを発生させることと、
前記イオンビームを活性化ガスと相互作用させて、試料の表面にて化学反応を促進させることと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記イオンビームが前記試料と相互作用し、該試料から二次電子を出すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記二次電子が前記活性化ガスと相互作用し、前記表面にて化学反応を促進させることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記活性化ガスが、エッチングガスを具えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記方法が、前記試料をエッチングすることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記活性化ガスが、前駆体ガスを具えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記方法が、前記試料上に物質を堆積させることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記イオンビーム中のイオンが、試料の表面にて1keV以上のエネルギーを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記試料の表面にほぼ一層の活性化ガスの単分子層をもたらす速度で、前記活性化ガスを供給することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記イオンビームが、Ｈｅガスイオンを具えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記イオンビームが、Ａｒガスイオンを具えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記活性化ガスが、ハロゲンを具えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記活性化ガスが、Ｃｌ₂、Ｏ₂、Ｉ₂、ＸｅＦ₂、Ｆ₂、ＣＦ₄及びＨ₂Ｏよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記活性化ガスが、ＸｅＦ₂、Ｆ₂、ＣＦ₄及びＨ₂Ｏよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記試料の表面が、金属窒化物を具えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記金属窒化物が、窒化タンタルを具えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記活性化ガスが、Ｃｌ₂及びＯ₂よりなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記試料の表面が、クロムを具えることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記試料の表面が、クロム、酸化クロム、窒化クロム及び酸窒化クロムよりなる群から選択される物質を具えることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記活性化ガスが、Ｏ₂及びＨ₂Ｏよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記試料の表面が、炭素含有物質を具えることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記イオンビームが、1×10^-16cm²srV以下の還元エタンデュを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記イオンビームが、5×10^-21cm²sr以下のエタンデュを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記イオンビームが、試料の表面にて5×10⁸A/m²srV以上の還元輝度を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記イオンビームが、試料の表面にて1×10⁹A/cm²sr以上の輝度を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記イオンビームが、試料の表面に10nm以下の寸法のスポットサイズを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法が、気体電界イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記方法が、ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
前記方法が、走査イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記方法が、走査ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
気体を気体電界イオン源と相互作用させることによって、イオンビームを発生させることと、
前記イオンビームを用いて、半導体製品についての内層面情報を決定することと、
前記内層面情報に基づいて半導体製品をエッチングすることと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３２】
前記方法が、位置合わせのマークを使用することを含まないことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記イオンビームが、半導体製品上に10nm以下のスポットサイズを有することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記イオンビームが前記半導体製品と相互作用して、その試料から粒子を出し、該粒子が一次中性粒子及び光子を具えることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
更に、前記粒子を検出して該粒子についての情報を提供することと、前記粒子についての情報を処理して前記半導体製品についての内層面情報を提供することとを含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記粒子が、一次中性粒子を具えることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記方法が、前記一次中性粒子についての対応する角度及びエネルギーを決定することを含むことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記方法が、前記粒子の全存在量を決定することを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記粒子が、Ｘ線光子、ＩＲ光子、可視光子及びＵＶ光子よりなる群から選択されることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
前記方法が、エネルギー分解検出器を用いて前記粒子を検出することを含むことを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記方法が、波長分解検出器を用いて前記粒子を検出することを含むことを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記半導体製品が、回路を具えることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項４３】
前記方法が、前記回路を編集することを含むことを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記回路を編集することが、回路に物質を加えることを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記回路を編集することが、回路から物質を除去することを含むことを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記回路を編集することが、回路から物質を除去することを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４７】
前記イオンビームが、1×10^-16cm²srV以下の還元エタンデュを有することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項４８】
前記イオンビームが、5×10^-21cm²sr以下のエタンデュを有することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項４９】
前記イオンビームが、試料の表面にて5×10⁸A/m²srV以上の還元輝度を有することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項５０】
前記イオンビームが、試料の表面にて1×10⁹A/cm²sr以上の輝度を有することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項５１】
前記イオンビームが、試料の表面に10nm以下の寸法のスポットサイズを有することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項５２】
前記方法が、気体電界イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項５３】
前記方法が、ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項５４】
前記方法が、走査イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項５５】
前記方法が、走査ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項５６】
気体を気体電界イオン源と相互作用させることによって、イオンビームを発生させることと、
前記イオンビームを用いて、半導体製品についての内層面情報を決定し、該イオンビームが半導体製品の表面に10nm以下のスポットサイズを有することと、
前記情報に基づいて半導体製品をエッチングすることと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項５７】
前記情報が、試料表面についてのトポグラフィー情報、試料表面についての物質構成情報、試料の内層面領域についての物質構成情報、試料についての結晶情報、試料表面についての電圧コントラスト情報、試料の内層面領域についての電圧コントラスト情報、試料についての磁気情報、及び試料についての光学情報よりなる群から選択されることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記イオンビームが半導体製品と相互作用して該半導体製品から粒子を出し、該粒子が、二次電子、オージェ電子、二次イオン、二次中性粒子、一次中性粒子、散乱イオン及び光子よりなる群から選択されることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
前記半導体製品が、回路を具えることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
前記方法が、前記回路を編集することを含むことを特徴とする請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記回路を編集することが、回路に物質を加えることを含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記回路を編集することが、回路から物質を除去することを含むことを特徴とする請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記回路を編集することが、回路から物質を除去することを含むことを特徴とする請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
前記イオンビームが、1×10^-16cm²srV以下の還元エタンデュを有することを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項６５】
前記イオンビームが、5×10^-21cm²sr以下のエタンデュを有することを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項６６】
前記イオンビームが、試料の表面にて5×10⁸A/m²srV以上の還元輝度を有することを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項６７】
前記イオンビームが、試料の表面にて1×10⁹A/cm²sr以上の輝度を有することを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項６８】
前記方法が、気体電界イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項６９】
前記方法が、ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項７０】
前記方法が、走査イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項７１】
前記方法が、走査ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項７２】
気体を気体電界イオン源と相互作用させることによって、イオンビームを発生させることと、
前記イオンビームを用いてリソグラフィマスクについての情報を決定し、該イオンビームが半導体製品の表面に10nm以下のスポットサイズを有することと、
前記情報に基づいてリソグラフィマスクを修理することと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７３】
前記情報が、リソグラフィマスク表面についてのトポグラフィー情報、リソグラフィマスク表面についての物質構成情報、リソグラフィマスクの内層面領域についての物質構成情報、リソグラフィマスクについての結晶情報、リソグラフィマスク表面についての電圧コントラスト情報、リソグラフィマスクの内層面領域についての電圧コントラスト情報、リソグラフィマスクについての磁気情報、及びリソグラフィマスクについての光学情報よりなる群から選択されることを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記イオンビームがリソグラフィマスクと相互作用して該マスクから粒子を出し、該粒子が、二次電子、オージェ電子、二次イオン、二次中性粒子、一次中性粒子、散乱イオン及び光子よりなる群から選択されることを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項７５】
前記リソグラフィマスクを修理することが、該マスクに物質を加えることを含むことを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項７６】
前記リソグラフィマスクを修理することが、該マスクから物質を除去することを含むことを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
前記リソグラフィマスクを修理することが、該マスクから物質を除去することを含むことを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項７８】
更に、リソグラフィ処理において前記マスクを用いることを含むことを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項７９】
前記リソグラフィ処理が、半導体製品を製造することを含むことを特徴とする請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記イオンビームが、1×10^-16cm²srV以下の還元エタンデュを有することを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項８１】
前記イオンビームが、5×10^-21cm²sr以下のエタンデュを有することを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項８２】
前記イオンビームが、試料の表面にて5×10⁸A/m²srV以上の還元輝度を有することを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項８３】
前記イオンビームが、試料の表面にて1×10⁹A/cm²sr以上の輝度を有することを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項８４】
前記方法が、気体電界イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項８５】
前記方法が、ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項８６】
前記方法が、走査イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項８７】
前記方法が、走査ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項８８】
イオンビームを用いて試料上にレジストをパターン形成し、該イオンビームが試料にて10nm以下のスポットサイズを有することを含むことを特徴とする方法。
【請求項８９】
前記イオンビームが、9nm以下のスポットサイズを有することを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記イオンビームが、試料にて8nm以下のスポットサイズを有することを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９１】
前記イオンビームが、気体と気体電界イオン源との相互作用によって発生することを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９２】
前記方法が、マスクを使用せずに行われることを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９３】
前記レジストが、ＰＭＭＡ、感光性ガラス及びアリルジグリコールカーボネートを具えることを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９４】
前記イオンビームが、1×10^-16cm²srV以下の還元エタンデュを有することを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９５】
前記イオンビームが、5×10^-21cm²sr以下のエタンデュを有することを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９６】
前記イオンビームが、試料の表面にて5×10⁸A/m²srV以上の還元輝度を有することを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９７】
前記イオンビームが、試料の表面にて1×10⁹A/cm²sr以上の輝度を有することを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９８】
前記方法が、気体電界イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９９】
前記方法が、ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項１００】
前記方法が、走査イオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項１０１】
前記方法が、走査ヘリウムイオン顕微鏡を用いて行われることを特徴とする請求項８８に記載の方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【図３１】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【図３５−１】

【図３５−２】

【図３５−３】

【図３６】

【図３８】

【図３９】

【図６０】

【図６６】

【図６７】

【図７２】

【図７３】

【図７６】

【図７７】

【図７８】

【図３７】

【図４０】

【図４１】

【図４２】

【図４３】

【図４４】

【図４５】

【図４６】

【図４７】

【図４８】

【図４９】

【図５０】

【図５１】

【図５２】

【図５３】

【図５４】

【図５５】

【図５６】

【図５７】

【図５８】

【図５９】

【図６１】

【図６２】

【図６３】

【図６４】

【図６５】

【図６８】

【図６９】

【図７０】

【図７１】

【図７４】

【図７５】

【図７９】

【図８０】

【図８１】

【図８２】

【公開番号】特開２０１２−９８２９３（Ｐ２０１２−９８２９３Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２５９４２０（Ｐ２０１１−２５９４２０）
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【分割の表示】特願２００８−５４３３１２（Ｐ２００８−５４３３１２）の分割
【原出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（５０８１６４６００）アリス　コーポレーション (15)
【Ｆターム（参考）】